NL1035885C2 - Spaninrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Spaninrichting.

BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een volgens de 5 aanhef van conclusie 1 uitgevoerde spaninrichting.

Dergelijke spaninrichtingen worden toegepast voor het in een gedefinieerde positie vastspannen van werktuigen, werkstukken of werkstukdragers. De spankop wordt gewoonlijk vast gefixeerd op een werktafel van een bewerkingsmachine of een pers, terwijl de werkstukdrager repeteerbaar nauwkeurig 10 gepositioneerd op de spankop kan worden gefixeerd en ook weer kan worden losgemaakt.

Uit EP 0 111 092 B2 is een koppelinrichting voor een draaivaste en verwisselbare verbinding van een werkstuk met een bewerkingsinrichting bekend. De inrichting bestaat uit twee coaxiaal ten opzichte van elkaar gelegen 15 koppelorgaan en een daartussen gevoegde meeneemschijf. Het ene koppelorgaan is uitgerust met een ronde, gecentreerd aangebrachte meeneempen alsook een excentrisch aangebrachte meeneempen van oblong formaat. De gecentreerde meeneempen omvat wandvlakken in de vorm van een afgeknotte kegel, terwijl de excentrisch aangebrachte meeneempen twee zich radiusparallel uitstrekkende 20 zijvlakken omvat, die zich ten opzichte van de rotatie-as van het koppelorgaan schuin uitstrekken. De meeneemschijf is voorzien van een centrale, cirkelronde opening alsook een excentrisch aangebrachte, in hoofdzaak ovale opening, waarbij de openingen in vorm en plaats met de betreffende meeneempen corresponderen. Aan het ene koppelorgaan zijn afstandnokken aangebracht, waarvan de 25 oppervlakken boven de koppelvlakken uitsteken en bij een gespannen koppelinrichting tegen het oppervlak van het ander koppelorgaan komen te liggen. De meeneemschijf bestaat uit verenstaal, waarbij de daar in opgenomen openingen zodanig op de beide meeneemnokken zijn afgestemd, dat de meeneemschijf in gespannen toestand van de koppelinrichting in het gebied van de openingen axiaal 30 elastisch is gedeformeerd.

De uitvinding beoogt een spaninrichting met een spankop en een losneembaar daaraan fixeerbaar spandeel zodanig verder te ontwikkelen, dat de spaninrichting ongevoelig is met betrekking tot vervuiling, dat het spandeel repeteerbaar precies tegen de spankop kan worden vastgezet en dat de 1035885 2 centreerelementen eenvoudig en goedkoop kunnen worden vervaardigd.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een spaninrichting volgens conclusie 1 verschaft.

Voorkeursuitvoeringsvormen en verdere ontwikkelingen van het 5 onderwerp van de uitvinding zijn omschreven in de afhankelijke conclusies 2 tot en met 15.

Om te verzekeren dat het spandeel bij het vastspannen tegen de spankop met een hoge absolute alsook repeteerbare precisie wordt gepositioneerd, zijn ten minste drie centreerelementen voorzien, die zodanig samenwerken, dat het 10 spandeel bij het vastspannen ten opzichte van de spankop in de X- en Y-richting alsook met betrekking tot de hoekpositie om de Z-as wordt gepositioneerd, waarbij door het lijnvormig aanliggen van de zijvlakken van de centreernokken tegen de zijwanden van de betreffende centreeropening een hoge ongevoeligheid met betrekking tot vervuiling wordt bereikt.

15 Om een hoge stabiliteit van het tegen de spankop vastgespannen spandeel te bereiken, zijn bij voorkeur vier afstandbouten voorzien, die relatief ver naar buiten zijn geplaatst.

In conclusie 16 wordt bovendien een spandeel voor toepassing bij een volgens één van de conclusies 1 tot en met 15 uitgevoerde spaninrichting 20 geclaimd. De voorkeur genietende verdere ontwikkelingen van het spandeel zijn in de conclusies 17 en 18 gedefinieerd.

In conclusie 19 is een centreerschijf gedefinieerd, die in het bijzonder bij voorkeur voor het aanbrengen aan een basislichaam van een spandeel voor toepassing bij een spaninrichting volgens één van de conclusies 1 tot en met 25 15 geschikt is. De voorkeur genietende verdere ontwikkelingen van de centreerschijf zijn in de afhankelijke conclusies 20 tot en met 22 omschreven.

In het hiernavolgende wordt een de voorkeur genietend uitvoeringsvoorbeeld van de spaninrichting volgens de onderhavige uitvinding nader toegelicht, onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen. In de tekeningen toont: 30 Figuur 1 de spaninrichting in schematisch aanzicht gedurende het centreerproces;

Figuur 2 de spaninrichting volgens figuur 1 na het centreerproces:

Figuur 2a een vergrote uitsnede uit figuur 2;

Figuur 2b twee centreerelementen in perspectivisch aanzicht; 3

Figuur 3 de uit een spankop alsook een spandeel bestaande spaninrichting; en

Figuur 4 een de voorkeur genietende uitvoeringsvoorbeeld van een centreerschijf.

5 Aan de hand van figuur 1, die de spaninrichting in een schematische dwarsdoorsnede toont, zal de werkwijze van de centreerelementen nader worden toegelicht. De spaninrichting omvat een spankop 1 alsook een spandeel 6. De spankop 1 is uitgerust met een spanmechanisme voor het vastspannen van een aan spandeel 6 aangebrachte spanpen, waarbij daarop 10 betrekking hebbende spanmiddelen niet zijn weergegeven. Het spandeel 6 dient in het algemeen voor het opnemen van werkstukken of werktuigen en nauwkeurig gepositioneerd en repeteerbaar tegen de spankop 1 vastgezet respectievelijk gefixeerd te kunnen worden. Zowel de spankop 1 alsook het spandeel 6 is uitgerust met een massief basislichaam 2, 7. De spankop is uitgerust met eerste 15 centreerelementen in de vorm van centreernokken 3, terwijl het spandeel 6 tweede centreerelementen in de vorm van centreeropeningen 9 omvat. Hoewel in het onderhavige voorbeeld slechts één centreernok 3 en één centreeropening 9 zijn weergegeven, is de spankop gewoonlijk uitgerust met vier centreernokken 3 en is het spandeel 6 voorzien van een overeenstemmend aantal centreeropeningen 9.

20 In het onderhavige voorbeeld zijn de centreeropeningen 9 opgenomen in een centreerschijf 8, waarvan de functie aansluitend nog nader zal worden toegelicht. De centreerschijf 8 is door middel van bouten 12 zodanig op afstand van de kopse zijde 6a van het basislichaam 7 van het spandeel 6 aangebracht, dat de schijf 8 in de richting van het basislichaam 7 kan afbuigen. De 25 kopse zijde 13 van de betreffende bout 12 vormt een Z-aanslag voor het spandeel 6. Het basislichaam 2 van de spankop 1 is voorzien van platte oplegvlakken 4, die bestemd zijn voor het tegen de kopse zijde 13 aanleggen van de bouten 12. De betreffende centreernok 3 is voorzien van twee zich conisch naar elkaar uitstrekkende zijvlakken 3a, 3b, die aanliggen tegen de betreffende centreeropening 30 9 aan de zijkant begrenzende zijwanden 9a, 9b van de centreerschijf 8. De centreernokken 3 zijn vervaardigd uit een harder materiaal dan de centreerschijf 8. Dit heeft het voordeel, dat de conische zijvlakken 3a, 3b van de centreernok 3 nauwelijks slijten, zodat de positioneringsnauwkeurigheid ook bij een groter aantal spanprocessen niet nadelig wordt beïnvloed. Bij een eventuele slijtage van de 4 zijwanden 9a, 9b van de centreerschijf 8 wordt slechts het vlaklijncontact dat tegen de centreernok aan komt te liggen iets breder, hetgeen echter geen noemenswaardige invloed heeft op de positienauwkeurigheid.

Figuur 2 toont de spankop 1 samen met het daartegen vastgezette 5 spandeel 6. Bij het tegen spankop 1 vastspannen van het spandeel 6 dringt de betreffende centreernok 3 in de centreeropening 9 naar binnen. Daarbij komen de zijvlakken 3a, 3b van de centreernok tegen de de centreeropening 9 begrenzende zijwanden 9a, 9b van de centreerschijf 8 te liggen, waardoor de centreernok 3 respectievelijk het spandeel 6 ten opzichte van de spankop 1 wordt uitgericht. 10 Wanneer vier centreernokken 3 en een corresponderend aantal centreeropeningen 9 is voorzien, wordt het spandeel 6 bij het vastspannen tegen spankop 1 in de X- en Y-richting alsook ten opzichte van de hoekpositie om de Z-as uitgericht.

In de hier weergegeven toestand, waarin de beide zich conisch naar elkaar uitstrekkende zijvlakken 3a, 3b van de centreernok 3 tegen de 15 centreeropening 9 aan de zijkant begrenzende wanden 9a, 9b van de centreerschijf 8 zijn gelegen, is er een lijncontact tussen de centreernokken 3 en de betreffende zijwand 9a, 9b. De centreernokken 3 zijn daartoe zodanig gedimensioneerd, dat de centreerschijf 8 door de betreffende centreernokken 3 enigszins in de richting van het basislichaam van het spandeel 6 wordt afgebogen, zodat de afstandbouten 12 20 met hun kopse vlakken 13 tegen de platte drukvlakken 4 van de spankop komen aan te liggen. Figuur 2a toont in dwarsdoorsnede in vergrote weergave hoe de ene zijvlakken 3a van de centreernok 3 tegen de opening aan de zijkant begrenzende wand 9a van de centreerschijf komen aan te liggen. In dwarsdoorsnede gezien ontstaat er tussen de zijvlakken 3a van de centreernok 3 en de zijwand 9a van de 25 centreeropening 9 een puntdruk.

Figuur 2b toont in perspectivisch aanzicht de in een centreeropening 9 grijpende centreernok 3. Door middel van stippellijnen L1, L2 is het lijncontact tussen de centreernok 2 en de opening 9 aan de de zijkant begrenzende wanden aangeduid. Een dergelijk lijncontact heeft, in tegenstelling tot 30 een druk op een vlak, het voordeel, dat de centreerelementen 3, 9 met betrekking tot vervuiling zeer ongevoelig zijn, omdat er een hoge vlakbelasting ontstaat en eventueel vuil bij het naar binnen leiden van de centreernok 3 in de centreeropening 9 wordt weggeschaafd respectievelijk weggedrukt. In ieder geval kan op deze wijze een hoge absolute alsook repeteerbare nauwkeurigheid bij het centreren van de 5 betreffende centreernok 3 ten opzichte van de centreeropening 9 en daarmee het spandeel 6 ten opzichte van de spankop 1 worden bereikt. De centreerschijf 8 is bij voorkeur vervaardigd van een roestvrije plaat, waarbij de centreeropeningen 9 bij voorkeur door middel van fijnstansen worden gerealiseerd. De dikte van de 5 centreerschijf 8 is gelegen in het bereik van 0,8 tot 1,5 mm. Een dergelijke centreerschijf 8 kan vergelijkenderwijs goedkoop worden vervaardigd. De zijvlakken 3a, 3b van de centreernok 3 zijn zeer precies bewerkt, in het bijzonder geslepen.

Figuur 3 toont een de voorkeur genietende uitvoeringsvorm van de uit spankop 1 en het daaraan vast te spannen spandeel 6 bestaande spaninrichting. 10 De spankop bestaat uit een cilindervormig basislichaam 2, waaraan vier zich in de Z-richting uitstrekkende centreernokken 3 zijn aangebracht. Zowel de vier centreernokken 3 alsook de vier centreeropeningen 9 zijn langs een cirkelkring K1, K2 steeds 90° ten opzichte van elkaar versprongen en aangebracht. Zoals duidelijk is, is iedere centreeropening 9 naar iedere zijde toe door de centreerschijf 8 15 omsloten. Voor het vastspannen van een aan het spandeel 6 aangebrachte spanpen is de spankop 1 gewoonlijk uitgerust met een spanmechanisme, waarbij in het onderhavige voorbeeld noch het spanmechanisme noch de spanpen zijn ingetekend. In het oppervlak van het basislichaam 2 zijn platte drukvlakken 4 opgenomen, waartegen de afstandbouten 12 met hun kopse zijden kunnen 20 afsteunen.

Het spandeel 6 omvat een centreerplaat 8, die door middel van afstandhouders 15 aan het basislichaam 7 is bevestigd. De afstandhouders 15 kunnen als afzonderlijke, aan het basislichaam 7 bevestigde elementen zijn uitgevoerd. Alternatief kunnen zij ook uit één stuk met het basislichaam 7 zijn 25 gevormd. Een verder alternatief bestaat er uit, dat het basislichaam 7 is uitgerust met een in hoofdzaak vlakke kopse zijde, die slechts in het gebied van de betreffende centreeropeningen 9 is voorzien van uitsparingen.

De eigenlijke bevestiging van de centreerplaat 8 geschiedt door middel van afstandbouten 12, waarvan de kopse zijde als aanslag dient voor het 30 spandeel 6. De afstandbouten 12 zijn bij voorkeur uitgerust met een teruglopend schroefdraad, door middel waarvan zij in een inwendig schroefdraad van de betreffende afstandhouder 15 respectievelijk de basisplaat 7 kunnen worden gefixeerd. De afstandbouten 12 zijn relatief ver naar buiten geplaatst, zodat een hoge stabiliteit van het tegen de spankop 1 vastgespannen spandeel 6 wordt 6 bereikt. Bij voorkeur zijn de afstandbouten 12 in het buitenste kwart van een virtueel, tegen het radiaal verste punt van het spandeel 6 gelegen cirkelkring K3 aangebracht.

De middenlangsassen van de centreernokken 3 alsook de 5 centreeropeningen 9 strekken zich radiusparallel uit ten opzichte van de Z-as Z1 van de spankop 1, respectievelijk het spandeel 6. In ieder geval wordt door de rangschikking van de centreerelementen 3, 9 een repeteerbaar nauwkeurige positionering van het spandeel 6 ten opzichte van de spankop 1 in de X- en Y-richting alsook ten opzichte van de hoekpositie om de Z-as mogelijk gemaakt. Door 10 het voorzien van afstandbouten 12 van de techniek zoals is beschreven, die tegen de platte drukvlakken 4 van de spankop 1 zijn gelegen, wordt bovendien ook een zeer nauwkeurige positionering in de Z-richting mogelijk gemaakt.

Figuur 4 toont een centreerschijf 8 uit één stuk. Om de centreerschijf 8 door middel van de afstandbouten te kunnen bevestigen, is steeds 15 in het midden tussen twee naburige centreeropeningen 9 een boring 16 in de centreerschijf 8 voorzien.

20 1 03 5885

Claims (22)

1. Spaninrichting met een spankop (1) voor het vastspannen van een spandeel (6), met aan de spankop (1) aangebrachte eerste centreerelementen (3), 5 die zodanig samenwerken met aan het spandeel (6) aangebrachte verdere centreerelementen (9), dat het spandeel (6) bij het aan de spankop (1) vastspannen in de X- en Y-richting wordt gericht, waarbij de ene centreerelementen worden gevormd door centreernokken (3), die bestemd zijn in de als centreeropeningen (9) gevormde andere centreerelementen te grijpen, met het kenmerk, dat de 10 spaninrichting ten minste drie centreeropeningen (9) en een corresponderend aantal centreernokken (3) omvat, waarbij de betreffende centreernok (3) is voorzien van twee zich conisch naar elkaar uitstrekkende zijvlakken (3a, 3b) en de betreffende centreeropening (9) is begrensd door twee zich parallel ten opzichte van elkaar uitstrekkende zijwanden (9a, 9b), die zodanig zijn uitgevoerd, dat de zich conisch 15 naar elkaar uitstrekkende zijvlakken (3a, 3b) van de betreffende centreernok (3) lijnvormig komt aan te liggen.

2. Spaninrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de spaninrichting vier centreeropeningen (9) en een corresponderend aantal centreernokken (3) omvat.

3. Spaninrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de centreeropeningen (9) zijn opgenomen in een centreerschijf (8) uit één stuk, welke centreerschijf (8) ten minste in het gebied van de centreeropeningen (9) in de Z-richting veerelastisch meegevend is.

4. Spaninrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de 25 centreerschijf (8) door middel van bouten (12) aan basislichaam (7) van het spandeel (6) is bevestigd.

5. Spaninrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de bouten (12) zijn voorzien van een schroefdraad en in het basislichaam (7) van het spandeel (6) zijn geschroefd, en dat de kopse zijde (13) van de betreffende bout (12) een

30 Z-aanslag voor druk tegen de spankop (1) vormt.

6. Spaninrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de betreffende centreeropening (9) aan de zijkant door een in de Z-richting veerelastisch meegevende zijwand (9a, 9b) is begrensd.

7. Spaninrichting volgens één van de conclusies 3 tot en met 6, met 1035885 · het kenmerk, dat de centreerschijf (8) is vervaardigd uit een roestvrije plaat.

8. Spaninrichting volgens één van de conclusies 3 tot en met 7, met het kenmerk, dat de centreerschijf (8) is vervaardigd uit een zachter materiaal dan de centreernok (3).

9. Spaninrichting volgens één van de conclusies 3 tot en met 8, met het kenmerk, dat de centreeropeningen (9) door middel van fijnstansen uit de centreerschijf (8) zijn gesneden.

10. Spaninrichting volgens één van de conclusies 3 tot en met 9, met het kenmerk, dat de centreerschijf (8) een dikte van minimaal 2 mm, in het bijzonder 10 een dikte van 0,8 mm tot 1,5 mm omvat.

11. Spaninrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de zijvlakken (3a, 3b) van de centreernok (3) zeer nauwkeurig zijn bewerkt, in het bijzonder zijn geslepen.

12. Spaninrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het 15 kenmerk, dat de centreerelementen (3, 9) gelijkmatig verdeeld langs een cirkellijn (K1, K2) zijn aangebracht.

13. Spaninrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het spandeel (6) is uitgerust met een op afstand van de kopse zijde ervan aangebrachte centreerschijf (8), die is voorzien van vier centreeropeningen 20 (9), waarbij iedere centreeropening (9) naar iedere zijde toe door de centreerschijf (8) is omsloten.

14. Spaninrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de spankop (1) is uitgerust met een basislichaam (2), dat is voorzien van platte drukvlakken (4) voor plaatsing van de bouten (12).

15. Spaninrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de centreerschijf (8) door middel van vier met een schroefdraad uitgeruste bouten (12) aan een basislichaam (7) van het spandeel (6) is bevestigd, waarbij de kopse zijde (13) van de betreffende bout (12) een Z-aanslag voor druk tegen de spankop (1) vormt.

16. Spandeel (6) voor toepassing bij een volgens één van de conclusies 1 tot en met 15 uitgevoerde spaninrichting.

17. Spandeel (6) volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het spandeel (6) een basislichaam (7) omvat, waaraan een van ten minste drie centreeropeningen (9) voorziene, uit één stuk uitgevoerde centreerschijf (8) zodanig is bevestigd, dat die in het gebied van de centreeropeningen (9) in de Z-richting veerelastisch meegevend is.

18. Spandeel volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het spandeel (6) als opneeminrichting voor werkstukken is uitgevoerd.

19. Centreerschijf (8) voor het aan een basislichaam van een spandeel (6) aanbrengen voor toepassing bij een spaninrichting volgens één van de conclusies 1 tot en met 15, met het kenmerk, dat de centreerschijf (8) uit één stuk is uitgevoerd en ten minste drie centreeropeningen (9) omvat, en dat die is voorzien van ten minste drie boringen voor bevestiging aan een basislichaam (7) van een 10 spandeel (6).

20. Centreerschijf (8) volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de centreerschijf (8) is voorzien van vier centreeropeningen (9), die langs een cirkelring (K2) steeds 90° ten opzichte van elkaar versprongen zijn aangebracht, waarbij de betreffende centreeropening (9) aan de zijkant door twee zich parallel ten opzichte 15 van elkaar uitstrekkende naar elkaar toe uitstrekkende zijwanden (9a, 9b) wordt begrensd.

21. Centreerschijf (8) volgens conclusie 19 of 20, met het kenmerk, dat tussen twee naburige centreeropeningen (9) steeds een bevestigingsboring (16) in de centreerschijf (8) is opgenomen.

22. Centreerschijf (8) volgens één van de conclusie 19 tot en met 21, met het kenmerk, dat de centreeropeningen (9) zijn vervaardigd door middel van fijnstansen. 25 1035885